两自由度摇摆台及其液压系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种两自由度摇摆台及其液压系统。
【背景技术】
[0002]现有的大型摇摆台一般采用液压作为动力源，通过液压油缸的升降模拟海上的舰船运动，但现有的液压摇摆台存在各种问题，如液压缸伸缩使平台产生一定的倾角，但无法长时间保持这一角度；液压源停止后，平台也无法长久的保持平衡。此外，需要平台快速运动时，液压源常常无法一下大量的提供液压油，造成动力不足的情况等。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的问题是提供一种推力大，且能精确控制保持稳定的两自由度摇摆台及其液压系统。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:两自由度摇摆台的液压系统，包括液压源、俯仰分配器、横滚分配器、俯仰伺服作动器、横滚伺服作动器和蓄能器；
[0005]所述俯仰伺服作动器和横滚伺服作动器还连接一摇摆平台，实现摇摆平台的俯仰和横滚运动；
[0006]所述液压源连接俯仰分配器，俯仰分配器连接俯仰伺服作动器，以控制摇摆平台的俯仰运动；所述俯仰分配器还与横滚分配器相连，横滚分配器连接横滚伺服作动器，以控制摇摆平台的横滚运动；所述蓄能器作为辅助油源同时连接俯仰分配器和横滚分配器。
[0007]进一步，所述俯仰伺服作动器包括第一俯仰液压缸和第二俯仰液压缸，所述液压源设有出油口和回油口，所述俯仰分配器包括俯仰伺服阀、所述俯仰伺服阀为四通阀，包括PO 口、TO 口、AO 口和BO 口，所述PO 口通过进油管道连通液压源的出油口，TO 口通过回油管道连通液压源的回油口，所述AO 口分别连接第一俯仰液压缸的无杆腔和第二俯仰液压缸的有杆腔，BO 口分别连接第一俯仰液压缸的有杆腔和第二俯仰液压缸的无杆腔；通过给予俯仰伺服阀正信号或负信号，实现高压油流动方向的变化，以控制第一俯仰液压缸和第二俯仰液压缸的运动。
[0008]当给予俯仰伺服阀正信号的时候，高压油自AO 口通向第一俯仰液压缸的无杆腔和第二俯仰液压缸的有杆腔，第一俯仰液压缸有杆腔和第二俯仰液压缸的无杆腔向BO 口回油，第一俯仰液压缸伸出，第二俯仰液压缸缩回；反之，当给予俯仰伺服阀负信号的时候，第一俯仰液压缸缩回，第二俯仰液压缸伸出。
[0009]进一步，所述横滚伺服作动器包括第一横滚液压缸和第二横滚液压缸，所述横滚分配器包括横滚伺服阀、所述横滚伺服阀为四通阀，包括PO 口、TO 口、AO 口和BO 口，所述PO 口连通所述进油管道，TO 口连通所述回油管道，所述AO 口分别连接第一横滚液压缸的无杆腔和第二横滚液压缸的有杆腔，BO 口分别连接第一横滚液压缸的有杆腔和第二横滚液压缸的无杆腔；通过给予横滚伺服阀正信号或负信号，实现高压油流动方向的变化，以控制第一横滚液压缸和第二横滚液压缸的运动。
[0010]当给予横滚伺服阀正信号的时候，高压油自AO 口通向第一横滚液压缸的无杆腔和第二横滚液压缸的有杆腔，第一横滚液压缸有杆腔和第二横滚液压缸的无杆腔向BO 口回油，第一横滚液压缸伸出，第二横滚液压缸缩回；反之，当给予横滚伺服阀负信号的时候，第一横滚液压缸缩回，第二横滚液压缸伸出。
[0011]进一步，所述俯仰伺服作动器的AO 口外设有第一液控单向阀，所述俯仰伺服作动器的BO 口外设有第二液控单向阀，所述第一液控单向阀、第二液控单向阀共同连接一俯仰液压锁紧电磁换向阀，所述俯仰液压锁紧电磁换向阀同时与进油管道和回油管道相连；第一液控单向阀、第二液控单向阀及俯仰液压锁紧电磁换向阀构成俯仰液压锁紧回路；
[0012]所述第一液控单向阀与俯仰伺服作动器间设有第一分流管路，所述第二液控单向阀与俯仰伺服作动器间设有第二分流管路，所述第一分流管路、第二分流管路上设有第一叠加式双液控单向阀，所述第一叠加式双液控单向阀连接一俯仰分流电磁换向阀，所述俯仰分流电磁换向阀同时与进油管道和回油管道相连；
[0013]所述第一俯仰液压缸、第二俯仰液压缸头部设置俯仰抱闸，所述俯仰抱闸通过俯仰液压制动管路与进油管道相连，有液压力时，俯仰抱闸松开，无液压力时，俯仰抱闸锁紧；
[0014]所述进油管道和回油管道间还设有一泄荷管道，通过设置在泄荷管道上的泄荷电磁换向阀实现通、断。
[0015]进一步，所述横滚伺服作动器的AO 口外设有第三液控单向阀，所述横滚伺服作动器的BO 口外设有第四液控单向阀，所述第三液控单向阀、第四液控单向阀共同连接一横滚液压锁紧电磁换向阀，所述横滚液压锁紧电磁换向阀同时与进油管道和回油管道相连；第三液控单向阀、第四液控单向阀及横滚液压锁紧电磁换向阀横滚构成液压锁紧回路；
[0016]所述第三液控单向阀与横滚伺服作动器间设有第三分流管路，所述第四液控单向阀与横滚伺服作动器间设有第四分流管路，所述第三分流管路、第四分流管路上设有第二叠加式双液控单向阀，所述第二叠加式双液控单向阀连接连接一横滚分流电磁换向阀，所述横滚分流电磁换向阀同时与进油管道和回油管道相连；
[0017]所述第一横滚液压缸、第二横滚液压缸头部设置横滚抱闸，所述横滚抱闸通过横滚液压制动管路与进油管道相连，有液压力时，横滚抱闸松开，无液压力时，横滚抱闸锁紧。
[0018]当系统出现故障的时候，需要将俯仰液压锁紧电磁换向阀、横滚液压锁紧电磁换向阀的电磁铁掉电，第一俯仰液压缸、第二俯仰液压缸、第一横滚液压缸、第二横滚液压缸即锁住，再利用俯仰分流电磁换向阀和第一叠加式双液控单向阀配合，横滚分流电磁换向阀和第二叠加式双液控单向阀配合，使得第一俯仰液压缸、第二俯仰液压缸、第一横滚液压缸、第二横滚液压缸的活塞杆慢慢趋于中间状态，直到将摇摆平台调整到水平状态，然后停止液压源，将泄荷电磁换向阀打开，接通泄荷管道，利用俯仰抱闸和横滚抱闸锁紧活塞杆，保证平台长期保持水平状态。
[0019]优选的，所述俯仰液压制动管路和横滚液压制动管路与进油管道汇合处上设有一减压阀，为俯仰液压制动管路和横滚液压制动管路中的液压油减压。
[0020]优选的，所述俯仰伺服阀、横滚伺服阀均为电液伺服比例阀。
[0021]进一步，所述俯仰分配器还包括一高压过滤器，所述高压过滤器连接进油管道、俯仰伺服阀和横滚伺服阀，对俯仰伺服阀和横滚伺服阀的先导级供油进行过滤。
[0022]优选的，所述第一俯仰液压缸、第二俯仰液压缸、第一横滚液压缸和第二横滚液压缸内均设有位移传感器。
[0023]需要摇摆平台静止在某一倾斜角度时，可以通过电液伺服位置控制系统控制摇摆平台静止，或者利用俯仰伺服阀和横滚伺服阀与第一俯仰液压缸、第二俯仰液压缸、第一横滚液压缸和第二横滚液压缸之间的液控单向阀锁定各液压缸。
[0024]停止液压源供液压油，将泄荷电磁换向阀打开，接通泄荷管道，俯仰液压制动管路和横滚液压制动管路的压力降低，俯仰抱闸和横滚抱闸锁紧，使得第一俯仰液压缸、第二俯仰液压缸、第一横滚液压缸、第二横滚液压缸锁住，保持倾角不变。
[0025]本发明还提供一种两自由度摇摆台，包括上述液压系统，还包括底部静平台，所述静平台中央设有底座地基，所述底座地基的顶部通过中心虎克铰连接摇摆平台，所述俯仰伺服作动器、横滚伺服作动器并联设置在摇摆平台和静平台间，所述俯仰伺服作动器、横滚伺服作动器的底部通过下铰支座与底座相连，所述俯仰伺服作动器、横滚